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2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%,土粒相对密度为2.73,液限为33%,塑限为17%,试求孔隙比、干密度和饱和密度,并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。
e?
vv?
dsvs?
0.30?
2.73?
0.819vs?
wvs?
msds?
w2.73?
1.50g/cm3v1?
0.819
0.3?
1.95g/cm3
ip?
l?
p?
33?
17?
16查表,定名为粉质粘土
il?
p
ip
30?
17
0.81查表,确定为软塑状态16
第三章
3-8、某渗透试验装置如图3-23所示。
砂Ⅰ的渗透系数
k1?
2?
1cm/s;
砂Ⅱ的渗透系数k2?
1cm/s,砂样
断面积a=200cm2,试问:
(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面出安装一测压管,则测压管中水面将升至右端水面以上多高?
(2)砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量q多大?
(1)k1
60?
h2h
a?
k22a整理得l1l2
k1(60?
h2)?
k2h2
2
60k160?
h2?
40cm
k22?
所以,测压管中水面将升至右端水面以上:
60-40=20cm
(2)q2?
k2i2a?
k2?
h240
a?
200?
20cm3/sl240
3-9、定水头渗透试验中,已知渗透仪直径d=75mm,在l=200mm渗流途径上的
水头损失h=83mm,在60s时间内的渗水量q=71.6cm3,求土的渗透系数。
ql71.6?
20
k?
6.5?
2cm/s
h?
t?
7.52?
8.3?
60
4
3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为30cm2,厚度为4cm,渗透仪细玻璃管的内径为0.4cm,试验开始时的水位差145cm,经时段7分25秒观察水位差为100cm,试验时的水温为20℃,试求试样的渗透系数。
hal145ln1?
ln?
1.4?
5cm/s
a(t2?
t1)h230?
445100
0.42?
4
3-11、图3-24为一板桩打入透水土层后形成的流网。
已知透水土层深18.0m,渗透系数k?
3?
4mm/s,板桩打入土层表面以下9.0m,板桩前后水深如图中所示。
试求:
(1)图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力;
(2)地基的单位渗水量。
(1)ua?
0?
0kpa
ub?
9.0?
88.2kpa
9?
uc?
18?
4?
137.2kpa
8?
ud?
1.0?
9.8kpaue?
(2)q?
i?
7?
第四章
8
9?
12?
7m3/s9?
2
4-8、某建筑场地的地层分布均匀,第一层杂填土厚1.5m,?
17kn/m3;
第二层粉质黏土厚4m,?
19kn/m3,gs?
2.73,?
31%,地下水位在地面下2m深
处;
第三层淤泥质黏土厚8m,?
18.2kn/m3,gs?
2.74,?
41%;
第四层粉土厚3m,?
19.5kn/m3,gs?
2.72,?
27%;
第五层砂岩未钻穿。
试计算各层交界处的竖向自重应力?
c,并绘出?
c沿深度分布图。
(1)求?
ws?
ws?
gs?
由上式得:
9.19kn/m3,?
9.71kn/m3,?
8.20kn/m3,?
(2)求自重应力分布
c1?
1h1?
1.5?
25.5kpa
‘?
c水?
2h?
25.5?
19?
0.5?
35.0kpa’
35.0?
9.19?
3.5?
67.17kpa?
c2?
’
c3?
3h3?
67.17?
8.20?
8?
132.77kpa’?
c4?
4h4?
132.77?
9.71?
161.90kpa
4不透水层?
8.0?
3.0?
306.9kpa
1.31?
680
0.891m
680?
20f?
6e?
(2)pmax?
min
6?
0.891?
因为?
1.337?
出现拉应力
l4?
故需改用公式pmax?
f?
680?
20?
301kpa
3b?
(3)平均基底压力
f?
g1000(理论上)?
125kpa
a8
pmax301f?
g10001000?
150.3kpa?
150.5kpa(实际上)或
l3?
1.09?
222a?
b?
面0.2m),设计地面以上的荷载为1200kn,基底标高处原有土的加权平均重度为18kn/m3。
试求基底水平面1点及2点下各3.6m深度m1点及m2点处的地基附加应力?
z值。
(1)基底压力p?
(
)
基
底
g
1300?
2.4?
1.2?
149kpa
a
附加压力
p0?
md?
149?
131kpa
(3)附加应力
m1点分成大小相等的两块
l?
2.4m,b?
2m,z3.6?
1.8b2
l
1.2b
查表得?
c?
0.108
则?
z?
m1?
0.108?
131?
28.31kpam2点作延长线后分成2大块、2小块
6m,b?
2m,
3b
大块
z3.6
0.143
3.6m,b?
1.8b查表
小块
得?
0.129
m2?
cm2p0?
2(?
c大?
c小)p0?
0.143?
0.129?
3.7kpa4-11、某条形基础的宽度为2m
,在梯形分布的条形荷载(基底附加压力)下,边
5
【篇二:
《土力学》课后习题答案】
:
(1)a试样
d10?
0.083mmd30?
0.317mmd60?
0.928mm
d600.928(d30)20.3172
cu?
11.18cc?
1.61
d100.083d10d600.083?
0.928
(1)b试样
0.0015mmd30?
0.003mmd60?
0.0066mm
d600.0066(d30)20.0032
4.4cc?
0.91
d100.0015d10d600.0015?
0.0066
1-2解:
已知:
m=15.3g
饱和?
w
r
m
s
=10.6g
g
=2.70
s=1
又知:
15.3-10.6=4.7g
(1)含水量?
w=
4.7
=0.443=44.3%10.6
(2)孔隙比e?
0.443?
2.7
1.201.0
(3)孔隙率?
e1.2?
0.545?
54.5%1?
1.2
(4)饱和密度及其重度
gs?
e2.7?
1.77g/cm31?
1.77?
17.7kn/m3
(5)浮密度及其重度
0.77g/cm3?
0.77?
7.7kn/m3(6)干密度及其重度?
w2.7?
1.0
1.23g/cm31?
1.23?
12.3kn/m31-3解:
1.60
1.51g/cm31?
0.06?
2.70?
1.0e?
s?
sw?
0.79?
d1.51e0.79?
29.3%
gs2.70m?
v1.60?
100ms?
150.9g
0.06
(29.3%?
6%)?
150.9?
35.2g
1-4解:
m?
m
m1000
940g1?
0.16
0.16?
940?
150g
1-5解:
1.61g/cm3
w1?
2.7?
e0?
0.68
d1.61e0.68
(2)?
25.2%
gs2.7e?
e0.94?
(3)dr?
max0?
0.54
emin0.94?
0.46
1/3?
dr?
2/3
(1)
该砂土层处于中密状态。
1-6解:
s1?
esr0.15?
2.750.06?
2.68
0.825eb?
0.536?
ea?
0.50.32.752.68
1.50g/cm3?
db?
1.74g/cm3?
da?
0.8251?
0.536
d(1?
)
1.
da(1?
a)?
1.50?
(1?
0.15)?
1.74g/cm3?
db(1?
b)?
1.74?
0.06)?
b
上述叙述是错误的。
2.752.68
1.50g/cm3?
1.74g/cm3
db
2.
上述叙述是错误的。
0.15?
0.5360.50.3
ea?
eb
3.
上述叙述是正确的。
1-7证明:
msmsms/vs?
swvvs?
vv1?
vv/vs1?
n
ng?
sw?
w()?
w(1?
n)
n
(1)?
(2)
vsvvvsgs?
wsregs?
sremm?
mwvs
vvs?
(3)
ms
wgs?
vvvs?
vvs
1-8解:
(1)对a土进行分类
①由粒径分布曲线图,查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于
50%,所以a土属于粗粒土;
②粒径大于2㎜的砾粒含量小于50%,所以a土属于砂类,
但小于0.075㎜的细粒含量为27%,在15%~50%之间,因
而a土属于细粒土质砂;
③由于a土的液限为16.0%,塑性指数ip?
16?
13?
3,在17㎜
塑性图上落在ml区,故a土最后定名为粉土质砂(sm)。
(2)对b土进行分类
50%,所以b土属于粗粒土;
②粒径大于2㎜的砾粒含量小于50%,所以b土属于砂类,但
小于0.075㎜的细粒含量为28%,在15%~50%之间,因而b土属于细粒土质砂;
③由于b土的液限为24.0%,塑性指数ip?
24?
14?
10,在17
㎜塑性图上落在ml区,故b土最后定名为粉土质砂(sc)。
(3)对c土进行分类
50%,所以c土属于粗粒土;
②粒径大于2㎜的砾粒含量大于50%,所以c土属于砾类土;
③细粒含量为2%,少于5%,该土属砾;
④从图中曲线查得d10,d30和d60分别为0.2㎜,0.45㎜和5.6
㎜
因此,土的不均匀系数cu?
d605.6
28d100.2
(d30)20.452
土的曲率系数cc?
0.18
d10d600.2?
5.6
⑤由于cu?
5,cc?
1~3,所以c土属于级配不良砾(gp)。
1-9解:
(1)
ms1?
ms2
即?
d1v1?
d2v2
d2v21?
v(1?
1)1.6?
52?
(112%)
d22?
21.7万方4
11.7
(2)ms?
dv?
1.65?
3000?
4950t
ms(?
op?
)?
4950?
(19%?
12%)?
346.5t(3)e?
sg?
2.72?
0.648?
d1.65?
gs20.0%?
95%?
2.72
0.648
79.8%
sr?
[2-1]如图所示为某地基剖面图,各土层的重度及地下水位如图,求土的自重应力和静孔隙水应力。
3333
各层面点自重应力计算如下:
o点:
cz?
a点:
18.5?
37.0kpa
b点:
2h2?
55.0kpa
h3?
65.0kpac点:
3
h4?
92.0kpad点:
e点:
5?
h5?
9.5?
3?
111.0kpa
各层面点的静孔隙水应力如下:
【篇三:
土力学课后习题答案(清华大学出版社)】
p>
v=72cm3m=129.1gms=121.5ggs=2.70则:
w?
ms129.1?
121.5?
6.3%ms121.5
m129.1g?
*10?
17.9kn/m3
v72
m121.5vs?
45cm3?
s2.7?
72?
45?
27cm3
satg?
msat?
ms1.0*27?
121.5g?
wvg?
20.6kn/m3
vv72
20.6?
10.6kn/m3
ms121.5g?
16.9kn/m3v72
1-2:
gs=2.72设vs=1cm3?
2.72g/cm3
2.72g
ms2.72g?
16kn/m3
v1.7
0.7*1?
svwg?
20.1kn/m3
20.1?
10.1kn/m3?
dg?
当sr?
75%时,
mw?
wvvsr?
1.0*0.7*75%?
0.525g
mw0.525?
19.3%ms2.72
ms0.525?
2.72g?
19.1kn/m3
v1.7?
1-3:
1.70*103*8*104?
13.6*107kg
msw?
13.6*107*20%?
2.72*107kg
v挖?
13.6*107?
2.72*107?
85000m3
31.92*10
1-4:
甲:
wl?
wp?
40?
25?
15
设vs?
1则
s*vs?
2.7g
2.7*30%?
0.81g
又因为sr?
100%
0.81?
mw2.7?
1.94g/cm3
vs?
vw1?
0.81
ms2.7?
1.48g/cm3
vw1.81
19.4kn/m3?
14.8kn/m3
0.81vs
乙:
8
1则ms?
svs?
2.68g
2.68*22%?
0.4796g
则vv?
0.4796cm3
mw2.68?
0.4796?
2.14g/cm3vs?
0.4796
ms2.68?
vw1.4796?
2.14*10?
21.4kn/m3?
1.84*10?
18.4kn/m3
0.4796vs
甲?
乙?
d甲?
d乙e甲?
乙ip甲?
ip乙
则
(1)、(4)正确
1-5:
g?
sw则1?
2.7*1?
0.591.70
wgs22%*2.7sr?
85%e0.59
所以该料场的土料不适合筑坝,建议翻晒,使其含水率降低。
1-6:
dr?
(?
dmin)?
dmax(?
dmax?
d
3式中dr=0.7?
1.96g/cm3?
dmin?
1.4g6c/m
则可得:
1.78g/cm3
1-7:
设s=1,则vs?
sh?
h
则压缩后:
则vw?
vsgs?
2.7hmw?
2.7h*28%mw
2.7h*28%
vw?
2.7h*28%?
1.95则h?
1.11cm
hv?
2.0?
1.11?
0.89cm
vvhv0.89?
0.8vsh1.11
1-8:
il?
wp
wl?
1.33流塑状态40?
2520?
0.33坚硬(半固态)40?
25乙:
15属于粉质粘土(中液限粘质土)
乙土较适合作天然地基
1-9:
a甲?
ip甲p0.002甲
ip乙
p0.002乙?
53?
36?
0.31?
0.75属非活性粘土5570?
35?
1.3?
1.25属活性粘土27a乙?
乙土活动性高,可能为伊利石,及少量的高岭石,工程性质乙土的可能较
第二章
2-1解:
根据渗流连续原理,流经三种土样的渗透速度v应相等,即va?
vb?
vc根据达西定律,得:
ra?
ha?
rbb?
rcclalblc?
ha:
hb:
hc?
1:
2:
又?
hb?
35cm
5cm,?
10cm,?
20cm
v?
ka?
1*10?
3cm/sla
v加水?
v*a*t=0.1cm3
2-2解:
icr?
12.70?
1.0761?
0.58
h20?
1*9.8*?
6.53nl302-3解:
(1)土样单位体积所受的渗透力j?
1*rw
(2)icr?
12.72?
1.0551?
0.63
h20i?
0.667l30
icr则土体处于稳定状态,不会发生流土现象
(3)当i?
icr时,会发生流土破坏,即h?
icr时l
h?
l*icr?
30*1.055?
31.65cm
水头差值为32cm时就可使土样发生流土破坏
2-4解:
(1)ha?
6m,hc?
7.5m,hb?
6.75m2
rw*?
3.675kn/m3l
0.625
(2)若要保持水深1m,i?
lj?
rw*i?
而q?
akv?
20*10*1.5*10*0.625?
1.875*10m/s?
63